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专利号: 201810130364X
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 核物理;核工程
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Pm‑147碳化硅缓变肖特基同位素电池,其特征在于:包括衬底(2),衬底(2)下方设置N型欧姆接触电极(1),衬底上部设置第一N型SiC外延层(3),第一N型SiC外延层(3)上部设置第二N型SiC外延层(4),在第二N型SiC外延层(4)的顶部设有若干肖特基电极(5),在第二N型SiC外延层(4)的顶部除去肖特基电极(5)的区域设有SiO2钝化层(6),在SiO2钝化层(6)的上方设有Pm‑147放射性同位素源(7);

第一N型SiC外延层(3)的厚度为7.5~11μm;第二N型SiC外延层(4)的掺杂浓度为1×

14 ‑3 16 ‑3 16 ‑3 17 ‑3

10 cm ~1.2×10 cm ;第一N型SiC外延层(3)的掺杂浓度为1.2×10 cm ~5×10 cm ;

N型SiC外延层的浓度越高厚度越薄,N型SiC外延层的浓度越低厚度越厚。

2.根据权利要求1所述的一种Pm‑147碳化硅缓变肖特基同位素电池,其特征在于:第一N型SiC外延层(3)和第二N型SiC外延层(4)的总厚度为14.5~39μm;第一N型SiC外延层(3)的掺杂浓度高于第二N型SiC外延层(4)的掺杂浓度。

3.根据权利要求1所述的一种Pm‑147碳化硅缓变肖特基同位素电池,其特征在于:SiO2钝化层(6)的厚度为9nm~45nm。

4.根据权利要求3所述的一种Pm‑147碳化硅缓变肖特基同位素电池,其特征在于:肖特基电极(5)的宽度为0.3μm~1.5μm,间距为2μm~10μm。

5.根据权利要求4所述的一种Pm‑147碳化硅缓变肖特基同位素电池,其特征在于:肖特基电极(5)从下到上包括金属Ni层,金属Pt层,金属Au层,Ni层的厚度为50nm~100nm,Pt层的厚度为50nm~200nm,Au层的厚度为100nm~2000nm;金属Ni层能够替换为金属Ti层。

6.根据权利要求5所述的一种Pm‑147碳化硅缓变肖特基同位素电池的制造方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

步骤一、提供衬底(2),衬底(2)由N型高掺杂SiC基片构成;

16 ‑3

步骤二、采用化学气相沉积法在衬底(2)的上表面上外延生长掺杂浓度为1×10 cm ~

17 ‑3

5×10 cm 、厚度为7μm~28μm的第一N型SiC外延层(3);

步骤三、采用化学气相沉积法在第一N型SiC外延层(3)的上表面上外延生长掺杂浓度

14 ‑3 16 ‑3

为1×10 cm ~1×10 cm 、厚度为7.5~11μm的第二N型SiC外延层(4);

步骤四、采用干氧氧化在第二N型SiC外延层(4)的上表面形成厚度为10nm~50nmSiO2钝化层(6);

步骤五、在衬底(2)的下方依次淀积厚度为200nm~400nm的金属Ni和厚度为100~

200nm的金属Pt;

步骤六、在N2气氛下进行温度为950℃~1050℃的热退火2分钟,在衬底(2)的下方形成N型欧姆接触电极(1);

步骤七、采用反应离子干法刻蚀法在SiO2钝化层(6)刻蚀出与肖特基电极(5)相匹配的宽度的窗口,露出N型SiC外延层(4);

步骤八、在N型SiC外延层(4)的上方没有SiO2钝化层(6)的窗口中依次淀积厚度为50nm~100nm的金属Ni和厚度为1000nm~2000nm的金属Al,形成肖特基电极(5);

步骤九、在所述SiO2钝化层(6)顶部除去肖特基电极(5)的区域设置有Pm‑147放射性同位素源(7)。